Solución de Siemens para el desarrollo de productos en la industria por procesos




Tradicionalmente, las empresas de fabricación por procesos han sido lentas a la hora de adoptar soluciones de software para la gestión del ciclo de vida de los productos (PLM), en gran parte porque no tienen muchas opciones de donde elegir.  Este no ha sido el caso para los fabricantes por ensamble, para quienes ha habido una amplia gama de opciones desde finales de los 90s.

Las soluciones PLM para los fabricantes por procesos solo empezaron a salir al mercado a comienzos de los 2000. Desde entonces, la mayoría de los proveedores de PLM empezaron a ofrecer "PLM para procesos”, pero solo unos de ellos ofrecen las funcionalidades de los sistemas para la ejecución de la manufactura (MES, por sus siglas en inglés), las cuales son fundamentales para los fabricantes por procesos.
 
Entre ellos están  Dassault Systèmes (con la adquisición de Intercim en marzo del 2011) y Parametric Technology Corporation (PTC) (quien se asoció con Apriso en mayo del 2011).

Siemens, por otro lado, ha lanzado su versión 6.5 de su portafolio de productos SIMATIC IT. Ya que Siemens tiene cerca de 15 años de experiencia en la entrega de soluciones MES y PLM, es buena hora para mirar más de cerca lo que tienen para ofrecer a los fabricantes por procesos.
 
Los productos de Siemens para las industrias por procesos: generalidades

Los productos que ofrece Siemens para la fabricación por procesos están compuestos de SIMATIC IT (una línea de productos para MES y la gestión de la investigación y el desarrollo [R&D]) y el producto bandera de Siemens Teamcenter PLM empresarial, así como conexiones para integrar con las soluciones para la planeación de los recursos empresariales (ERP) y para la gestión de los activos empresariales (EAM).

Todo esto complementado con bibliotecas de la industria, indicadores importantes de rendimiento (KPIs) e informes para la implementación y monitoreo de mejores prácticas y conformidad normativa. Está basada en los estándares internacionales ISA-95 creados para las interfaces automatizadas entre los sistemas empresariales de los fabricantes.

Desde comienzos de los 90, cuando los sistemas MES alcanzaron por primera vez cierto grado de madurez, han sido considerados bien sea la única solución para todos los problemas de la gestión de la planta de procesamiento o totalmente redundante frente a las funcionalidades de los sistemas ERP. Sin embargo, con SIMATIC IT, Siemens posiciona a MES al mismo nivel de importancia de ERP y PLM. Al mismo tiempo SIMATIC IT es más que una plataforma MES.  Se ubica en la unión entre el desarrollo y ejecución de productos, sincronizando las operaciones de fabricación y procesos empresariales.

Como lo indica la figura a continuación, Siemens ofrece un sistema integrado basado en PLM y MES, así como en el intercambio de información entre ellos y un ERP (u otros sistemas como EAM e incluso los sistemas para la gestión de las relaciones con los clientes, CRM o los sistemas para el control de supervisión y adquisición de datos, SCADA por sus siglas en inglés). Como lo indican sus nombres, MES administra el lado de la ejecución del ciclo de producción, ERP gestiona los recursos necesarios en la producción y PLM se encarga del desarrollo de productos.

Integración entre PLM, MES y ERP
 

Mirando de cerca a SIMATIC IT


La línea de productos de SIMATIC IT está compuesta de tres grupos de productos:

* R&D para integrar información procesos de producto formulados con la fabricación,
* producción para la ejecución y administración de la producción e
* inteligencia para la supervisión y recopilación de datos en tiempo real.

A nivel vertical tienen soluciones para la fabricación por ensamble, industrias por procesos y ciencias naturales. Incluye además bibliotecas para industrias específicas así como servicios con valor agregado.

Además, la plataforma de desarrollo SIMATIC IT Cliente Applicacion Builder, de la familia de productos de SIMATIC IT permite implementar interfaces para los usuarios basadas en la Web, como SIMATIC IT Portal. Estas soluciones permiten que tanto los usuarios como los administradores utilicen  y gestionen SIMATIC IT por medio de interfaces intuitivas y amigables para sus usuarios. Esto es parte de SIMATIC IT Framework, el cual se utiliza para implementar MES según necesidades específicas empresariales y de la planta de procesamiento (utilizando componentes de TI y flujos de trabajo predefinidos) y además gestiona las integraciones con otras aplicaciones.

SIMATIC IT Components son módulos que se pueden utilizar con las soluciones mencionadas arriba, dependiendo de las necesidades del cliente. Los siguientes componentes están disponibles en la actualidad: SIMATIC IT Historian para la gestión de procesos e información de producción, SIMATIC IT Unilab un sistema integrado para la gestión de laboratorios y SIMATIC IT Interspec un sistema de control para las especificaciones de la producción. Además como parte de SIMATIC IT Components están Cross-Industry Libraries (CIL, bibliotecas de industrias cruzadas), que se hallan a medio camino entre SIMATIC IT y las bibliotecas específicas de la industria ya mencionadas; estas contienen reglas, configuraciones e informes para la integración con ERP, las instrucciones electrónicas de trabajo, la gestión de defectos, etc.
 
En suma: en su centro, SIMATIC IT tienen SIMATIC IT Production, el cual sirve de puente entre los sistemas de control y PLM, que se pueden utilizar con SIMATIC R&D para los aspectos relacionados con la elaboración de productos formulados (diseño y desarrollo de fórmula/receta), los componentes de SIMATIC IT Intelligence para la recopilación, supervisión y análisis de la información de fabricación, y los componentes modulares para necesidades especificas industriales o empresariales. Todas estas aplicaciones pueden ser gestionadas por medio de SIMATIC IT Framework.
 
¿Cómo ayuda SIMANTIC IT a los fabricantes por procesos?


Lo primero que debería saber sobre SIMATIC IT R&D es que no reemplaza el sistema PLM, pero ciertamente lo complementa. Según Siemens, SIMATIC IT R&D ayuda a las empresas a “alinear, optimizar y racionalizar los procesos relacionados R&D con los procesos de la fabricación”. La creación y planeación de nuevos productos se lleva a cabo en el Teamcenter PLM, mientras que la formulación de productos e intercambio de datos con otros sistemas, se lleva a cabo con SIMATIC IT R&D Suite.

He aquí algunos de los componentes de SIMATIC R&D que pueden ser especialmente útiles para los fabricantes por procesos.

- SIMATIC IT Unilab es un sistema para la gestión de la calidad y los laboratorios que se puede utilizar en el control de la calidad, procedimientos de pruebas (incluyendo la recopilación de datos y las acciones correctivas), flujos de trabajo y los informes necesarios para supervisar los procesos relacionados con la calidad. La opción Electronic Lab Notebook (ELN) de SIMATIC IT Unilab trae funcionalidades extra para la optimización de los experimentos, las bases de datos y el flujos de trabajo en R&D.

- Fórmula Workbench es un grupo de funcionalidades en SIMATIC IT Interspec. Estas ayudan a los usuarios a definir y administrar las fórmulas y recetas, comparar y analizar diferentes opciones, además de optimizarlas. Interspec es un sistema para la gestión de las especificaciones utilizado para varios tipos de materiales (como materias primas, productos terminados o semi terminados, empacado, etc.).

- SIMATIC IT Electronic Notebook ayuda a los usuarios a recopilar datos de las pruebas y experimentos eficientemente, con la opción para referencias cruzadas y gestión de datos para diferentes proyectos o fases de un mismo proyecto. Provee además las funcionalidades para el control al acceso y senderos de auditoría.

Otras de las funcionalidades para los fabricantes por procesos presentes en los sistemas SIMATIC IT R&D incluyen las etiquetas para la conformidad (para una mejor declaración y preguntas sobre los ingredientes o químicos), gestión general de recetas (para definir y gestionar los pasos necesarios para seguir las recetas) y la transformación de recetas (para mapear los ingredientes con los materiales, los procedimientos de cada paso y los equipos).


Ejemplos de pantallas para la gestión de recetas


De igual forma en que SIMATIC IT R&D no se debe confundir con un PLM, el SIMATIC IT Production no se debe considerar como substituto de un ERP. Su objetivo es el de llenar la brecha entre los sistemas para el control de la planta y ambos, PLM y ERP. Además, los datos recopilados y gestionados por SIMATIC IT Production pueden ser utilizados por los diseñadores, proveedores, profesionales de mantenimiento y quienes toman las decisiones. El SIMATIC IT está construido sobre el concepto “automatización totalmente integrada” presentado por Siemens, que le apunta a la gestión de los procesos y la información en todas las actividades y sistemas involucrados en el desarrollo y fabricación de productos.

SIMATIC IT Production está basado en el marco de trabajo (framework) y los componentes descritos arriba. He aquí algunos de los módulos y características con los cuales las compañías de fabricación por procesos se pueden beneficiar:

- SIMATIC IT Production Modeler gestiona las interacciones entre varios componentes y las actividades específicas del mismo sistema, dentro de SIMATIC IT Production y además en sistemas como ERP, PLM, gestión de la calidad y otros sistemas. También se puede utilizar para crear definiciones gráficas del modelo de la planta (los elementos físicos y lógicos involucrados en la fabricación) y el modelo de ejecución (flujos de trabajo y procesos para gestionar las operaciones del proceso de manufactura).
- SIMATIC IT Production Definition Manager el cual se puede utilizar para la gestión de recetas (incluyendo sus parámetros y complejos cálculos de fórmulas), al igual que en la optimización de la composición de materiales en uso. Este es un componente esencial para conectar los ambientes (y funcionalidades) R&D y la manufactura.
- SIMATIC IT Material Manager da seguimiento al movimiento de materiales y los cambios de estatus, para generar una genealogía histórica y futura del producto. Además éste provee integración con ERP para importar los datos maestros de materiales y gestiona los flujos y disponibilidad de materiales para la producción.
- SIMATIC BATCH automatiza los procesos por lotes por medio de las funcionalidades para editar recetas (con una interfaz gráfica para el usuario, GUI por sus siglas en inglés), planeación de la ejecución de la producción, manejo de excepciones, senderos para auditoría, seguimiento de lotes, etc. No es parte del portafolio SIMATIC IT, pero existe obviamente la integración con el portafolio de automatización SIMATIC.

Arquitectura de SIMATIC IT Production


Entre los SIMATIC IT Components, SIMATIC IT Interspec tiene un lugar especial porque se utiliza en ambos, R&D y la producción. Este provee características específicas de la fabricación por procesos como la explosión de la lista de materiales (BOM), declaración de ingredientes, apoyo en la conformidad normativa, etiquetas según las regulaciones o necesidades del cliente, comparación de las especificaciones de los productos, conocimientos del producto centralizados, flujos de trabajo para la colaboración y validación para R&D, búsquedas avanzadas e informes, etc.

Posición de SIMATIC IT Interspec en el contexto de las recetas

Finalmente, el SIMATIC IT Intelligence recopila y gestiona los datos para la gestión de activos y supervisión de la producción, control de procesos, gestión de alarmas y de energía. Estos datos son utilizados luego en los informes especiales y en los indicadores claves del rendimiento (KPI). Los sistemas SIMATIC IT Production, ERP o PLM y de control de la producción alimentan las aplicaciones de SIMATIC IT Intelligence, el cual luego contextualiza los datos y los analiza para presentarlos por medio de pantallas en tiempo real e informes operacionales. Las tarjetas de puntajes (scorecards) y los tableros de control están disponibles por medio del monitor de rendimiento de SIMATIC IT Intelligence. En el caso de PLM, SIMATIC IT puede retroalimentar el PLM con la información del sistema de control de la planta para ayudar en las mejoras continuas del proceso de desarrollo de productos.

La aplicación de inteligencia empresarial trae obvias ventajas a los fabricantes por procesos, como la optimización operacional, mejoras de fórmulas, contextualización por línea de producto y la supervisión e informes sobre los servicios públicos (energía, etc.).
 
En conclusión, SIMATIC IT ofrece un marco de trabajo (framework), tres grupos de productos y componentes que las empresas de fabricación por procesos pueden utilizar para recopilar y gestionar los datos en todos los procesos de R&D y fabricación, así como mejorar los procesos empresariales y sus flujos de trabajo. Con más de 15 años de experiencia, más de 1.000 soluciones instaladas en 5 continentes y 500 ingenieros dedicados al desarrollo de las familia de productos SIMATIC IT, Siemens ciertamente tienen una oferta de productos única en el área.

 

Traducido del inglés por Claudia Gómez

 
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